大輥壓機(jī)配小球磨機(jī)建設(shè)水泥聯(lián)合粉磨系統(tǒng)的實(shí)踐

引言  

某水泥公司于2020年春夏建成兩套G180×160+Ф3.8m×13m水泥聯(lián)合粉磨系統(tǒng)，是大輥壓機(jī)配小磨的典型案例。目前，兩套聯(lián)合粉磨系統(tǒng)生產(chǎn)運(yùn)行穩(wěn)定，P·O42.5級(jí)水泥產(chǎn)量穩(wěn)定在270～280t/h，電耗優(yōu)于27kWh/t，各項(xiàng)運(yùn)行指標(biāo)均達(dá)到或超過了設(shè)計(jì)要求。本文介紹建設(shè)方案的選擇、建設(shè)效果，并總結(jié)試運(yùn)行中的相關(guān)優(yōu)化措施。  

1 方案的選擇  

該公司于2018年計(jì)劃建設(shè)年產(chǎn)165萬t水泥粉磨站，要求水泥磨產(chǎn)量≥235t/h（按P·O42.5），水泥粉磨電耗≤27kWh/t。根據(jù)該要求，公司決定建設(shè)兩套粉磨系統(tǒng)，并拿出系統(tǒng)工藝配置方案（見表1）進(jìn)行論證。  

表1聯(lián)合粉磨系統(tǒng)工藝配置方案  

從表1可知，方案二輥壓機(jī)/磨機(jī)功率比值為1.28，這是典型的大輥壓機(jī)配小球磨方案。該方案能盡量減少能量利用率低的球磨機(jī)在粉磨系統(tǒng)中所占的電耗比例，增加輥壓機(jī)做功的比例，從而進(jìn)一步降低單位水泥粉磨電耗。結(jié)合國(guó)內(nèi)同類水泥粉磨生產(chǎn)線的生產(chǎn)實(shí)際情況，為獲得優(yōu)秀的技術(shù)指標(biāo)，保證系統(tǒng)技術(shù)先進(jìn)性和可靠性，公司決定采用方案二。  

2 系統(tǒng)設(shè)計(jì)  

2.1 平衡計(jì)算  

對(duì)G180×160輥壓機(jī)+Φ3.8m×13m水泥磨系統(tǒng)進(jìn)行平衡計(jì)算，原料粉磨功指數(shù)按15～16kWh/t考慮。水泥配比、成品指標(biāo)、輥壓機(jī)與球磨機(jī)技術(shù)參數(shù)見表2~表5。  

表2水泥配比  

表3成品指標(biāo)  

表4輥壓機(jī)參數(shù)  

表5球磨機(jī)參數(shù)  

2.2 工藝流程及系統(tǒng)平衡指標(biāo)  

工藝流程及系統(tǒng)平衡指標(biāo)見圖1。  

圖1工藝流程及系統(tǒng)平衡指標(biāo)  

2.3 輥壓機(jī)與球磨機(jī)的合理匹配  

大輥壓機(jī)配小球磨，輥壓機(jī)吸收功率10kWh/t以上，才能顯示出預(yù)粉磨節(jié)電的優(yōu)越性能。該項(xiàng)目輥壓機(jī)（3200kW）裝機(jī)與磨機(jī)（2500kW）裝機(jī)功率比達(dá)到1.2以上，理論輥壓機(jī)吸收做功達(dá)到11kWh/t。  

2.4 配套動(dòng)態(tài)選粉機(jī)  

由于輥壓機(jī)配置較大，在Ｖ型選粉機(jī)和旋風(fēng)收塵器之間增設(shè)一臺(tái)動(dòng)態(tài)選粉機(jī)，對(duì)出Ｖ型選粉機(jī)后的細(xì)粉進(jìn)一步分級(jí)，控制入磨物料80μm篩余（P·O42.5）在12%～18%左右，相對(duì)于Φ170-120輥壓機(jī)+Ф4.2m×13m磨系統(tǒng)下降5%～8%，能降低球磨機(jī)的負(fù)荷，提高輥壓機(jī)預(yù)粉磨功效，確保磨機(jī)與輥壓機(jī)整體效能的發(fā)揮。  

3 生產(chǎn)運(yùn)行結(jié)果及分析  

2020年11月10日，公司組織對(duì)該項(xiàng)目進(jìn)行性能考核（見圖2），當(dāng)日00∶00至次日00∶00兩套系統(tǒng)連續(xù)運(yùn)行24h生產(chǎn)P·O42.5級(jí)水泥，總體系統(tǒng)運(yùn)行狀況良好，粉磨機(jī)理合理、有序，操作維護(hù)便利，各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)均達(dá)到或超過預(yù)期。  

圖2性能考核中控畫面  

考核期間A磨綜合臺(tái)產(chǎn)為265.08t/h，超過考核值30.08t/h，水泥粉磨工序電耗為26.54kWh/t，低于考核值0.46kWh/t；B磨綜合臺(tái)產(chǎn)為272.79t/h，高于考核值37.79t/h，水泥粉磨工序電耗為26.66kWh/t，低于考核值0.34kWh/t，水泥細(xì)度、比表面積等質(zhì)量指標(biāo)穩(wěn)定受控，見表6、表7。  

表6生產(chǎn)P·O42.5水泥性能考核結(jié)果  

表7輥壓機(jī)聯(lián)合粉磨系統(tǒng)的實(shí)際運(yùn)行參數(shù)  

4 存在不足及優(yōu)化措施  

（1）入磨細(xì)度偏粗，磨機(jī)研磨不足。  

投產(chǎn)后，P·O42.5入磨細(xì)度偏粗，80μm篩余約18%，P·O42.5成品45μm細(xì)度（8%～10%）偏粗，受磨系統(tǒng)負(fù)荷影響，高效選粉機(jī)轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)空間不大。  

解決措施：目前正在嘗試調(diào)整O-Sepa高效選粉機(jī)風(fēng)門，控制成品細(xì)度，后期需同步調(diào)整優(yōu)化動(dòng)態(tài)選粉機(jī)及循環(huán)風(fēng)機(jī)風(fēng)量；針對(duì)磨內(nèi)研磨不足，通過調(diào)整一二倉(cāng)填充率，即適當(dāng)降低一倉(cāng)填充率、增加二倉(cāng)填充率，降低料速，取得較好的效果，見表8。  

表8物料細(xì)度、循環(huán)負(fù)荷與選粉效率（%）  

（2）輥壓機(jī)運(yùn)行電流階段性偏低且波動(dòng)較大，做功不足。  

受入輥物料粒度變化較大影響，輥壓機(jī)電流偏低（不到95A），做功功率僅79%。  

解決措施：輥壓機(jī)做功壓力上調(diào)至10.0MPa，墊鐵由16mm改為12mm，輥壓機(jī)做功電流上升到110A左右，做功功率達(dá)到90%以上，斜插板打到85%以上；對(duì)穩(wěn)流倉(cāng)增設(shè)導(dǎo)料板，電流波動(dòng)現(xiàn)象有所緩解。  

（3）系統(tǒng)部分風(fēng)管、非標(biāo)下料口等磨損較為嚴(yán)重。  

系統(tǒng)部分風(fēng)管、非標(biāo)下料口等磨損較為嚴(yán)重，均系輥壓機(jī)物料通過量大、缺少抗磨處理所致。  

解決措施：提升V型選粉機(jī)和動(dòng)態(tài)選粉機(jī)選粉效率，適當(dāng)降低斗提循環(huán)負(fù)荷率，適當(dāng)降低輥壓機(jī)物料通過量，同時(shí)在關(guān)鍵物料非標(biāo)溜子增加復(fù)合耐磨板的使用。  

（4）磨內(nèi)進(jìn)出料細(xì)度變化小，比表提升不足。  

解決措施：需要盡快做磨內(nèi)篩余曲線和比表曲線，找出磨內(nèi)有效做功發(fā)揮不足區(qū)域，尤其是一倉(cāng)入料段存在的無效區(qū)。采取活化一倉(cāng)有效粉磨空間等針對(duì)性措施，提升磨內(nèi)進(jìn)出料比表面積增加值，增加磨機(jī)有效功。  

（5）成品水泥比表面積高，細(xì)度卻偏粗。  

M32.5成品比表高（超過390m2/kg），細(xì)度45μm篩余1.8%，偏粗，需優(yōu)化選粉機(jī)葉片間距，同時(shí)磨內(nèi)粉煤灰研磨不足，出磨物料存在跑粗現(xiàn)象。  

解決措施：建議增加入磨鎖風(fēng)閥配重，緩沖入磨物料流速，并在一倉(cāng)增改導(dǎo)流裝置，降低無效粉磨區(qū)段長(zhǎng)度，提高一倉(cāng)粉磨功效，減少粉煤灰磨內(nèi)飄移，提升O-Sepa選粉機(jī)選粉效率，降低磨機(jī)循環(huán)負(fù)荷。  

通過現(xiàn)場(chǎng)生產(chǎn)操作持續(xù)優(yōu)化，該粉磨系統(tǒng)運(yùn)行指標(biāo)得到較大提升，目前工序電耗為23kWh/t。  

5 結(jié)束語(yǔ)  

為充分發(fā)揮輥壓機(jī)功效，采用大輥壓機(jī)配小球磨機(jī)是聯(lián)合粉磨系統(tǒng)的發(fā)展方向。我們?cè)趯?duì)比和論證輥壓機(jī)配置磨機(jī)的不同工藝方案后，首次在CF項(xiàng)目采用G180×160輥壓機(jī)配Ф3.8m×13m球磨系統(tǒng)。實(shí)踐證明，輥壓機(jī)的功效得到了充分發(fā)揮，相對(duì)于傳統(tǒng)聯(lián)合粉磨系統(tǒng)電耗更低。針對(duì)生產(chǎn)運(yùn)行中出現(xiàn)的成品細(xì)度偏粗、磨內(nèi)研磨不足等問題，對(duì)癥下藥，收到了一定成效。